Способ изготовления нагревательного блока электропечи

(5)5, Н 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРС У СВИДЕТЕЛЬСТВУ лических пластин, наложенных продольно на боковые стенки муфеля, по две у каждого его угла. Пластины закреплены на концах хомутами с возможностью их смещения вдоль стенок муфеля. На каркас наматывают проволоку из железохромалюминиевых сплавов с образованием зазора между этой проволокой и муфелем. Затем зазор поэтапно заполняют высокоглиноземной обмазкой, Одновременно поверх проволоки наносят слой той же обмазки, По мере заполнения зазора пластины смещают от углов к середине каждой боковой стороны, После заполнения зазора каркас удаляют, полости из-под пластин заполняют той же обмазкой и сушат блок. овательргии им. Известен способ изготовления нагртелей; выбранный в качестве прототиптем намотки проволоки или лентжелезохромалюминиевых сплавов намическую основу (муфель), после чеговерх нагревательной спирали наносслой огнеупорной теплоизоляционнойсы, которая не взаимодействует с мателом нагревателя и фиксирует витки спиотносительно друг друга. Для нагреватиз железохромалюминиевых сплавов оно применяют обмазочную массу с содением А 20 з 70%.Недостаток этого способа изготовлнагревателей состоит в том, что он треприменения высокоглиноземистых муфс содержанием окислов железа менееВыполнение этого требования предстает сложную задачу и связано с сущестным удорожанием серийного производ ев ения бует елей 1 о вля- вен- ства ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Центральный научно-исслед ский институт черной металлуИ.П.Бардина(56) Авторское свидетельство СССР М 725273, кл. Н 05 В 3/18, 1978.Свенчанский А,Д.Электрические промышленные печи, Ч, 1, Электрические печи сопротивления, М.: Энергия, 1975; с. 169. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО БЛОКА ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) При реализации способа на прямоугольном муфеле монтируют каркас в виде металИзобретение относится к изготовлению электронагревателей из железохромалюминиевых сплавов и может бытьиспользовано в производстве электропечей сопротивления с рабочей температурой до 1300 С.Известен способ изготовления нагревателей, при котором на шаблон укладывают витки резистивного элемента и обмазывают слоем огнеупорного материала на толщину резистивного элемента, После сушки огнеупорного слоя для придания ему механической прочности шаблон удаляют. Однако при этом способе, имеющем цель улучшение адгезии материалов основания и огнеупорного слоя, не исключается контакт нагревательной спирали с муфелем и поэтому не устраняется опасность разрушения нагревателя из железохромалюминиевых сплавов в случае некачественного состава керамической основы. а,пу ы из кера- поится мас- риарали елей быч- ржа 178668710 муфеля, то при нрагреве происходит выпучивание отдельных участков витков спирали. В то же время на других участках исчезнет полностью при остывании печи. 20Железохромалюминиевые сплавы после раони разрушаются при малых деформациях. 25 30 40 45 50 55 муфелей. Вследствие недостаточной чистоты глинозема стойкость электронагревателей из железохромалюминиевых сплавов снижается. Кроме того, причиной преждевремен-. 5 ного выхода из строя нагревателей указанной конструкции является разрыв проволоки (ленты) вследствие различия температурных коэффициентов расширения материалов нагревателя и муфеля. Так как величина этого коэффициента в железохромалюминиевых сплавах значительно больше, чем у высокоглиноземистого материала проволока лента) оказывается прочно скрепленной с муфелем, Укаэанная деформация витков нагревательной спирали не боты при ввсоких температурах становятся хрупкими и имеют низкую прочнсоть при растяжении и изгибе. В хрупком состоянии В связи с этим даже незначительные изменения формы и размеров витков нагревателя, происходящие при разогреве и остывании печи, могут привести к его разрушению.Целью изобретения является повышение срока службы нагревательного блока электропечи,Поставленная цель достигается тем,чтов способе изготовления нагревательного блока электропечи, при котором проволоку из железохромалюминиевых сплавов наматывают вокруг прямоугольного муфеля, наносят. поверх проволоки слой вьгсокоглиноземистой обмазки и сушат блок, согласно изобретению, перед намоткой проволоки снаружи муфеля устанавливают каркас в виде металлических пластин,наложенных вдоль боковых стенок муфеля по две у каждого угла и закрепленных на концах хомутами из полосовой стали с возможностью смещения этих полос вдоль стенок муфеля, проволоку наматывают на каркас с образованием между ней и муфелем зазора, нанесение слоя высокоглиназемистой обмазки поверх проволоки производят одновременно с поэтапным заполнением указанного зазора этой обмазкой, при этом по мере заполнения зазора пластины смещают от углов к середине каждой боковой сороны, после заполнения зазора каркас уделяют, а полости из-под пластин заполняют той же обмазкой.В предлагаемом изобретении вся активная часть нрагревательной спирали полностью заделывается в защитный слой толщиной 2-3 мм из высокоглиноземистой массы. Создание сплошного защитного слоя вокруг нагревательной спирали существенно снижает скорость высокотемпературного окисления нагревателя и практически полностью исключает возникновение явления.химического взаимодействия сплава с окислами железа, которые могут содержаться в материале муфеля в случае несоблюдения по тем или иным причинам требований к составу материала муфелей, Применение пластин при намотке проволоки (ленты) обеспечивает зазор между нагревателем и муфелем. Обмазочная огнеупорная масса, имея относительно невысокую механическую прочность, не препятствует изменению размеров витков нагревательной спирали при нагреве и охлаждении.П р и м е р. Восемь" металлических пластин толщиной 4 мм накладывают вдоль боковых сторон муфеля по две у каждого угла и скрепляют на концах хомутами из полосовой стали, расположенными около проволочных хомутиков для крепления.нагревательной спирали. Спираль из железохромалюминиевого сплава наматывают поверх наложенных на муфель пластин. Постепенно наносят на поверхность муфеля и поверх нагревателя слой высокоглиноземистой обмазки, состоящей из 75 электрокорунда мелкой фракции и 25; каолина . и воды. Наличие пластин обеспечивает,необходимый зазор между муфелем и нагрева тельной спиралью, что позволяет вводитьобмазочный слой под витки спирали. По мере нанесения обмазки пластины сдвигают от углов к середине боковых сторон муфеля и при этом обеспечивается сплошность защитного слоя и равномерность его по толщине. Далее пластины вытаскивают из-под хомутов и на те места, где они находились, наносят обмазочный материал. Толщина обмазочного слоя 2-3 мм. Сушку обмазки производят электротоком определенных параметров, При просушивании обмазки вокруг нагревателя образуется плотное покрытие, которое, не препятствуя образованию на его поверхности окисной пленки А 20 з в процессе первых часов работы печи при 1000 С, при дальнейших высокотемпературных нагревах надежно защищает нагреватель от высокотемпературного окисления. Средний срок службы проволочных нагревателей 03 мм иэ сплава Х 23 Ю 5 Т; изготовленных по предлагаемому способу, более 1500 ч при номинальной ра- .бочей температуре в печи 1100 С, Содержание алюминия в сплаве нагревателей, проработавших 1500 ч, уменьшается незна1786687 6зема в электропечах с рабочей температурой до 1300 С,Составитель К, БелкинТехред М,Моргентал Корректор М, Максимишинец Редактор Заказ 258 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 чительно (снижение 0,2-0,3 фб), при этом. окисная пленка на проволочной спирали имеет светло-серый цвет. В муфельных электропечах, изготовленных по известному способу с номинальной рабочей темпе ратурой 1100 С, средний срок службы проволочного нагревателя диаметром 3 мм из сплава Х 23 Ю 5 Т обычно не превышает 150-200 ч при содержании окислов железа в муфеле 1-1,5%, 10Предлагаемый .способ позволяет исключить химическое взаимодействие нагревателя с муфелем, снизить интенсивность высокотемпературного окисления нагревателя, устраняет опасность разрыва нагрев тельной спирали при действии температурных напряжений,Факторы, обусловливающие высокую жаростойкость нагревателя иэ железохромалюминиевого сплава при заделке его в 20 высокоглиноземистую массу огнеупорного материала, - сплошность и о-.носительно низкая пористость защитного слоя материала покрытия, отсутствие контактов нагревательной спирали с поверхности муфеля. 25Изобретение позволяет повысить срок службы нагревателей электропечей, а также использгвать уфели из огнеупорных материалов с понижейнцм содержанием глино 30 Формула изобретения Способ изготовления нагревательного блока электропечи, при котором проволоку из железохромалюминиевых сплавов наматывают вокруг прямоугольного муфеля, наносят поверх проволоки слой высокоглиноземной обмаэки и сушат блок, о т л и ч а- ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы блока, перед намоткой проволоки снаружи муфеляустанавливают каркас в виде металлических пластин, наложенных вдоль боковых стенок муфеля по две у каждого его угла и закрепленных на концах хомутами из полосовой стали с возможностью смещения этихполос вдоль стенок муфеля, проволоку наматывают на каркас с образованием между ней и муфелем зазора, нанесение слоя высокоглиноземной обмазки поверх проволоки производят одновременно с поэтапным заполнением указанного зазора этой обмазкой, при этом по мере заполнения зазора пластины смещают от углов к середине каждой боковой стороны, после заполнения зазора каркас удаляют, а полости из-под пластин заполняют той же обмазкой.